煤矿零件机械加工误差分析与工艺要求浅谈

煤矿零件机械加工误差分析与工艺要求浅谈

孙健博

凯盛重工有限公司安徽淮南232052

摘要：煤矿机械加工工艺技术具有多样化的特点，误差控制难度相对较大。煤矿机械加工的对象存在不同需求，需要严格遵循技术指标，避免加工中出现误差。实际误差已成为煤矿机械加工工艺中的重要问题，保证煤矿机械加工的精准度，消除误差造成的技术隐患对提高机械加工工艺有重要意义。煤矿机械加工工艺技术具备规范的标准，便于准确应用到煤矿生产中，以免煤矿作业的过程中出现矛盾，误差对煤矿机械加工工艺技术的影响及控制是十分明显的。

关键词：机械；机加工；误差控制

随着科学技术的发展，生产技术也到了极大的提升，煤矿企业对生产设备的要求越来越高，因为其工作环境比较恶劣，要求机械产品在保证质量的同时还要有多项性能，尤其是在设备的耐磨性和可靠性方面。但是由于机械零件在加工的过程中会无法避免的产生误差，进而对煤矿机械的质量产生较大的影响，所以分析零件加工过程中误差产生的原因，制定相应的改善措施，对提高我国煤矿企业的生产效率有重要的现实意义。

一、机械加工过程中的误差形成分类

1、定位过程与机床制造中形成的误差。定位误差主要是在定位制造过程中出现数据误差或基准不能重合等原因造成的；机床制造过程中造成误差的原因分为三种：一是传动链误差，也就是传动链两端的传动元件之间进行相对运动所造成，而且随着传动链不断运动，产生的磨损过大，也会形成误差；二是导轨误差，导轨在运动中的磨损不平衡容易造成误差出现；三是主轴误差，主轴在瞬间回转的过程中会产生平均变动量，这种现象产生的误差会影响加工零件的精确度。

2、刀具的几何误差和受力形变误差。刀具在经过长期的切削工作后会形成磨损情况，逐渐改变工件的形状与尺寸。刀具的自身尺寸与形状会形成刀具几何误差，从而在加工工件时影响工件的加工精度。例如在煤矿机的加工中，如果工件在切削时刚度不足就容易产生形变，这种形变误差对于机械加工而言影响是非常大的。此外，在切削过程中，力度大小会不断变化，也会造成受力形变的误差。

二、机械加工过程中误差控制

如何减小机械加工过程中产生的误差是机械加工行业的一个重要研究对象，也是一个亟待解决的重要课题。工作实践中，要不断的总结经验、提高认识，找出误差产生的根源，提高工件的加工精度，保证加工质量。机械加工实践中，应遵循基准先行，先主后次、先面后孔、先粗后精的原则，为保证加工表面的相对精度，要尽可能选择更多的使用基准。

1、加工过程中的误差补偿法。误差补偿是在加工的过程中，为较大程度上降低加工过程中的误差，由机械师人为的制造出一种与之前的误差不同的新的误差形式，用以补偿该工艺中可能出现的原始性的误差。如：制造数控机床的滚珠丝杆时，机械师可将螺距磨得小于标准值，这就是一种人为刻意行为，那么装配的时候所产生的拉伸力就会把丝杆螺距拉长，这样螺距就会增加到标准值，从而达到补偿原始误差的目的，形成标准化螺距。

2、直接减少误差。直接减少误差是工作人员对于能够明确找到形成误差的原因后所采取的改进措施。比如，在进行细长轴车削时，工件较易受剧烈温度变化而形变，那么操作者就可采用“大走刀反向切削”的手法来直接减少变形。例如，对于薄片工件的两个端面的磨削工艺，可使用环氧树脂粘强剂将所有的的工件全部粘结在同一块平板之上，保证工件与平板可以同时固定在吸盘之上，也可以将其上端面磨平后取下，以上端面作为基准对其它端面进行磨平，通过这种直接减少误差方式来克服薄片形变。

3、有效误差分组。机械加工中，单个工序的工艺能力和加工精度都是能保障的，但对于加工半成品时很难维持较高的精度。这就要参考上一道工序的加工精度与具体的毛坯精度，可采用误差分组来避免误差。具体而言，就是将半成品或者毛坯的尺寸按照误差的大小人为分成几个小组，来缩减毛坯的误差，随后机械师可以有效的调整工件与刀具之间的具体位置，缩小工件的具体尺寸范围达到降低误差的目的。

三、煤矿机械加工工艺技术的误差控制

1、实行误差补偿。煤矿机械加工中实行误差补偿，主要是利用人为操作的方式，有目标地消除工艺误差，减少加工过程中的误差量。工作人员要按照加工工艺实施的具体情况，制定误差补偿措施，有效控制加工中的误差，确保煤矿机械加工最终的准确性。例如：煤矿机械加工企业，设计滚珠丝杆工艺技术时，要求设计人员适当减小螺距，因为后期滚珠丝杆会在拉伸力的影响下增长，如果按照标准值设计，会增加螺距并产生误差，所以应该以标准值为主，在此基础上缩小螺距，适应机械加工中的拉伸力。人工实行误差补偿存在局限性，设计人员必须熟悉误差的形成方式，才能设计出准确的补偿值，误差补偿期间还要控制补偿误差，虽然误差控制的效率高，但是补偿性也高。

2、减小误差法。减小误差法是在误差形成的情况下实行改进，以抑制误差的影响。减小误差法在煤矿机械加工误差控制中偏向于改善，确保机械加工工艺技术的质量与效益。以煤矿机械零件细长轴为例分析减小误差法的应用。细长轴发生误差的原因是受热变形，机械加工中涉及到高温加热，温度不断升高后，超出细长轴的承受范围，针对此类误差问题，设计人员采取反向切削的方法减小误差，将大走刀反向后加工，能够有效减小细长轴加工中的误差。减小误差法常用于薄片状零件的机械加工中，按照设计人员的要求，工作人员会采取强行粘合剂，把零件粘贴到平板表面，加强薄片状零件在加工制造中的稳定性，有助于准确抹平，预防机械加工中的误差。减小误差法在变形误差控制中的效益较高，可有效缓解变形误差的控制压力，在煤矿机械加工工艺技术误差控制中发挥重要作用。

3、误差转移法。即将工艺系统的几何误差、受力变形和热变形等转移到不影响加工精度的方向去，同时检查夹具的位置精度和尺寸精度是否合乎要求，还应及时定期检验测量工具的精度，保证测量工具测量的正确、可靠。如磨削主轴锥孔保证其和轴颈的同轴度，不是靠机床主轴的回转精度来保证，而是靠夹具保证。当机床主轴与工件之间采用浮动连接以后，机床主轴的原始误差就被转移掉了。由此可见，往往在机床精度达不到零件的加工要求时，通过误差转移的方法，能够用一般精度的机床加工高精度的零件。

4、煤矿零件机械加工的工艺要求。在对煤矿零件进行机械加工工艺的过程中要明确零件在工艺方面的要求，在确保零件加工工艺能够满足机械设备的前提下，促进煤矿机械的生产效率。要严格控制零件的耐磨和抗热的特性，根据零件的具体作用制定合适的毛坯和完整的机械加工工艺路线，认真研究零件表面的处理方法，合理划分零件的粗糙度和精度，然后再制定确切的机加工方案。煤矿机械零件的加工工艺要求相对较高，为了确保成产工艺的合理性，对零件的切削用量和零件加工规格都要格外的重视，一旦确定了相关的工艺方案就不能再做任何的修改。高质、高效和低成本是煤矿机械加工工艺中必须遵守的基本原则，在提高机械设备的基础上降低企业的生产成本对提高企业的经济效益有至关重要的作用，在制定相关的工艺规程时要做到统一、精确，并且如果在生产过程中发现相关的规格不符合实际生产要求要向有关部门及时提出修改建议，操作员不可自己盲目的进行修改。

总之，减小煤矿零件在机械加工过程中的误差，制定合理的加工工艺可以有效的提高煤矿企业的经济效益，文中通过深入分析机加工过程中误差产生的原因，并且有针对性的提出了相应的改进措施，只要在加工过程中严格按照改进的生产方式和加工工艺进行，我相信可以在最大程度上较小误差，切实提高煤矿零件的质量和精度，为煤矿企业提升效益。

参考文献：

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[2]邱卉颖.机械加工工艺技术的误差与原因探究［J］.硅谷，2016（21）：26.

[3]姜利平.煤矿零件机械加工误差分析与工艺要求浅谈［J］.科技创新与应用，2015（5）：15.